時(shí)長(zhǎng)淮

許多從植物或真菌中提取的天然化合物已被廣泛應(yīng)用于抗腫瘤劑的研究。然而，一些腫瘤細(xì)胞型出現(xiàn)了對(duì)這些抗腫瘤藥物的抗藥性，因此對(duì)治療化合物新來(lái)源的尋找已勢(shì)在必行。近年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)從海洋生物分離獲得的若干化合物也具有抗腫瘤活性。這種抗腫瘤活性的產(chǎn)生，被解釋為一種為了逃脫其他海洋微生物攻擊的自然選擇的結(jié)果。對(duì)于這些海洋生物的研究對(duì)治療特殊的腫瘤細(xì)胞型是非常必要的。Kahalalid F就是一種有效的海洋天然抗腫瘤藥物，可選擇性對(duì)抗實(shí)體瘤細(xì)胞，可從海洋軟體動(dòng)物Elysia rufescens和它的食物海藻Bryopsis sp中提取獲得。

1.Kahalalid F的發(fā)現(xiàn)

1991年Mark T.Hamann 和Paul J.Scheue［1］通過(guò)潛水換氣裝置，在加拿大Black Point海奧阿胡島附近的最低點(diǎn)處，收集了200個(gè)海洋動(dòng)物。經(jīng)乙醇提取后，通過(guò)二氧化硅快速柱色譜，肽混合物被EtOAc/MeOH(1:1)洗脫下來(lái)。重復(fù)C18反相HPLC分離獲得了白色無(wú)定性粉末Kahalalid F。緊接著，通過(guò)類(lèi)似的分離步驟從海藻Bryopsis sp.中也獲得了KF。Elysia rufescens是一種以綠藻Bryopsis sp.為食的夏威夷海域草食海洋軟體動(dòng)物，體內(nèi)含有一系列從C31的三肽到C75的十三肽不等的難以分離的縮肽類(lèi)物質(zhì)。其中，Kahalalide F(KF)是分子量最大并且活性最強(qiáng)的肽類(lèi)物質(zhì)。

2.Kahalalid F的作用機(jī)制

KF的細(xì)胞毒性可能與一種獨(dú)特的作用方式有關(guān)。人宮頸癌細(xì)胞以及猴成纖維細(xì)胞經(jīng)KF治療后，呈現(xiàn)異常的腫脹，并產(chǎn)生了巨大的液泡，這些都是溶酶體膜異變所引起的。2003年Yajaira Suarez［2］等通過(guò)對(duì)KF在人前列腺以及乳腺癌細(xì)胞中的活性研究表明，KF與其他抗癌藥物不同，是通過(guò)非凋亡機(jī)制的細(xì)胞死亡程序誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在某種程度上，KF誘導(dǎo)了線粒體的自吞噬作用。迅速的細(xì)胞質(zhì)腫脹以及嚴(yán)重的功能障礙，再加上隨后內(nèi)膜和質(zhì)膜的崩解導(dǎo)致了最終的壞死細(xì)胞死亡。若干生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明KF誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡是經(jīng)細(xì)胞脹亡發(fā)生的而不是細(xì)胞凋亡。首要證據(jù)是，KF無(wú)需任何基因表達(dá)來(lái)誘導(dǎo)發(fā)生作用。其次，加入半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制劑對(duì)KF的毒性作用毫無(wú)影響，說(shuō)明KF抗癌過(guò)程中并不涉及這一蛋白酶家族。2005 年J.M.Sewell，I.Mayer［3］等對(duì) HepG2 和PLC/PRF/5C，這兩種分別對(duì)KF敏感和耐受的肝瘤細(xì)胞系的研究證明了ATP耗竭在KF抗癌作用中的核心地位。近幾年報(bào)道指出KF可以下調(diào)KF易感的SKBR3乳腺癌細(xì)胞系中erbB3的蛋白表達(dá)，并且可以有效抑制細(xì)胞中磷脂酰肌醇(－3)激酶/Akt的信號(hào)通路。這項(xiàng)機(jī)制同樣引起細(xì)胞膜異常并通過(guò)溶酶體膜去極化誘發(fā)脹亡過(guò)程［4］。

3.Kahalalide F的結(jié)構(gòu)鑒定與合成

1993年Mark T.Hamann 和Paul J.Scheuer［1］通過(guò)傳統(tǒng)氨基酸分析以及光譜分析方法獲得了Kahalalide F的基本結(jié)構(gòu)，然而結(jié)構(gòu)中5個(gè)纈氨酸殘基和2個(gè)蘇氨酸殘基的D-/L-構(gòu)型仍舊還未確定。1999 年Gilles Goetz，Wesley Y.Yoshida［5］等通過(guò)一系列水解反應(yīng)確定了每個(gè)殘基的正確手性情況。后來(lái)研究發(fā)現(xiàn)Scheuer等提出的這種構(gòu)型并不具有生物活性，且其色譜和光譜性質(zhì)也存在著很大不同。因此，2003年Isabelle Bonnard，Ignacio Manzanares［6］等對(duì) KF 的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行再研究，并且獲得了立體異構(gòu)體。鑒于Kahalalide F天然產(chǎn)物數(shù)量有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足進(jìn)一步臨床研究的需求，2001年Lopez Macia，Albericio，Giralt［7］等開(kāi)發(fā)了一條 Kahalalide F 的合成路線。

4.現(xiàn)階段的研究狀態(tài)

目前，兩項(xiàng)治療晚期前列腺癌及實(shí)體瘤患者的Ⅰ期臨床試驗(yàn)研究，確定了兩種試驗(yàn)方案(每周1次給藥以及每3周連續(xù)3天給藥)的推薦劑量。兩項(xiàng)試驗(yàn)中，氨基轉(zhuǎn)移酶的升高均呈現(xiàn)劑量限制性毒性。最近，KF已經(jīng)進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段［2］。Ⅰ期臨床試驗(yàn)主要評(píng)估了Kahalalide F的安全性、藥代動(dòng)力學(xué)及有效性等。

Beatriz Pardo，Luis Paz-Ares［8］等開(kāi)展的Ⅰ期臨床試驗(yàn)在38例患者中進(jìn)行，每周1次，靜脈輸注1小時(shí)不同劑量［266～1200μg/(m2·周)］的 KF。初始劑量為266μg/m2，首先升高到四個(gè)連續(xù)的劑量濃度［400μg/(m2·周)，530μg/(m2·周)，800μg/(m2·周)，1200μg/(m2·周)］，后由于1200μg/m2劑量濃度下進(jìn)行治療的4名患者中有兩名出現(xiàn)了3/4等級(jí)的AST和ALT濃度升高的劑量限制性毒性(DLTs)，給藥濃度又復(fù)下降。KF的最大耐受劑量為800μg/m2，Ⅱ期臨床研究的推薦劑量為650μg/m2。

一名惡性黑色素瘤患者出現(xiàn)未經(jīng)證實(shí)的部分緩解，一名轉(zhuǎn)移肺腺癌患者出現(xiàn)輕微病情好轉(zhuǎn)，還有6名不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)移實(shí)體瘤患者2.8～12.7個(gè)月后病情穩(wěn)定。KF臨床前研究出現(xiàn)的腎毒性或神經(jīng)毒性?xún)H在極少患者中觀察到，并且也從未達(dá)到3/4的嚴(yán)重等級(jí)。KF也未誘發(fā)骨髓抑制、脫發(fā)、黏膜炎和嘔吐等其他毒性，其毒副作用主要表現(xiàn)為瘙癢，目前尚未見(jiàn)有血液學(xué)毒性反應(yīng)發(fā)生的報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)的毒性報(bào)告與迄今為止其他臨床試驗(yàn)的結(jié)果完全一致。藥代動(dòng)力學(xué)方面，KF的最大濃度(Cmax)和曲線下面積(AUC)呈線性關(guān)系，并具有較小的分配容積和短暫的半衰期。

最近Ⅱ期試驗(yàn)正在進(jìn)行中，Martln Algarra等［9］針對(duì)Kahalalide F治療惡性黑色素瘤的抗腫瘤療效，藥代動(dòng)力學(xué)以及安全性情況進(jìn)行了深層評(píng)估:24名患者，其中14名曾接受過(guò)化學(xué)療法或生物療法的治療，每周1次對(duì)病患輸注1小時(shí)650μg/m2KF。5名曾接受過(guò)化學(xué)療法治療的皮膚黑色素瘤患者3個(gè)多月后病情穩(wěn)定;無(wú)進(jìn)展生存期的平均值為1.7個(gè)月;整體生存期的平均值為10.8個(gè)月。在本項(xiàng)研究中沒(méi)有患者罹患白血球減少病或血小板減少病。雖然KF具有令人滿意的安全性，但是這項(xiàng)臨床試驗(yàn)第一階段后被迫停止，因?yàn)槿鄙賽盒院谏亓龌颊叩牟∏楹棉D(zhuǎn)反應(yīng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，病情好轉(zhuǎn)情況與刺激紅細(xì)胞生成因子對(duì)腫瘤生長(zhǎng)和分化的作用無(wú)關(guān)，而與其獨(dú)特的基因表達(dá)途徑有關(guān)?？紤]到I期臨床試驗(yàn)中，一名無(wú)黑色素的鼻腔黑色素瘤患者病情基本好轉(zhuǎn)，并且這項(xiàng)研究中所有的患者都患有皮膚黑色素瘤，KF對(duì)粘膜黑素瘤的治療作用還有待進(jìn)一步研究。

每周KF給藥研究呈現(xiàn)高度的安全性。毒副作用包括輕微的不良反應(yīng)，與之前其他惡性腫瘤的治療研究結(jié)果基本一致，且所有KF相關(guān)的不良反應(yīng)都只是1/2級(jí)別，并且僅涉及少部分的患者。與其他化學(xué)療法不同，KF未誘導(dǎo)脫發(fā)、黏膜炎、腹瀉或心臟、腎臟以及嚴(yán)重的骨髓毒性。最主要的毒副作用是短暫可回復(fù)且無(wú)癥狀的轉(zhuǎn)氨酶和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶升高，這與Ⅰ期臨床研究中主要的劑量限制性毒性相一致。每周輸注KF 1小時(shí)治療黑色素瘤患者的藥代動(dòng)力學(xué)學(xué)情況，與其他臨床方案基本相同，僅與I期臨床結(jié)果有極小差別:清除率與穩(wěn)態(tài)容積較Ⅰ期臨床有所增加，而曲線下面積以及最大血漿濃度相對(duì)下降。然而，同樣呈現(xiàn)較小的分配容積和短暫的半衰期。

5.展望

我國(guó)擁有遼闊的海域，海洋生物資源相當(dāng)豐富，為尋找海洋藥物提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)海洋藥物具有廣闊而美好的前景。伴隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，海洋藥物研究開(kāi)發(fā)必將獲得更多的創(chuàng)新藥物造福人類(lèi)。近幾年，隨著海洋藥物的發(fā)展，很多海洋天然產(chǎn)物已進(jìn)入臨床前及臨床研究階段，本文研究的Kahalalide F目前已進(jìn)入治療晚期實(shí)體瘤Ⅱ期臨床階段。鑒于其高安全性和卓越的臨床療效，很有希望作為抗腫瘤的單一治療劑，或與其他藥物聯(lián)合用藥發(fā)揮作用，但由于其抗腫瘤實(shí)例方面的缺乏，仍需要進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)研究作為基礎(chǔ)。

1 Mark T，Hamann，Paul J.Scheuer.Kahalalide F A Bioactive Depsipeptide from the Sacoglossaa Mollusk Elysia rufescens and the Green Alga Bryopsis sp［J］．American Chemical Society，1993，115(13):5825.

2 Yajaira Sua rez，Laura Gonza lez，etal.Kahalalide F，a new marine-derived compound，induces oncosis in human prostate and breast cancer cells［J］．Molecular Cancer Therapeutics，2003，2:863 －872.

3 J.M.Sewell.The mechanism of action of Kahalalide F:Variable cell permeability in human hepatoma cell lines［J］．European Journal of Cancer，2005，41:1637－1644.

4 Maarten L，Janmaat Jose A，Rodriguez，etal.Kahalalide F Induces Necrosis-Like Cell Death that Involves Depletion of ErbB3 and Inhibition of Akt Signaling［J］．Molecular Pharmacology，2005，68(2):502 －510.

5 Gilles Goetz，Wesley Y，Yoshida，etal.The Absolute Stereochemistry of Kahalalide F［J］．Tetrahedron，1999，5:7739 －7746.

6 Isabelle Bonnard，Ignacio Manzanares，Kenneth L.Rinehart．Stereochemistry of Kahalalide F［J］．Journal of Natural Products，2003，66(11):1466－1470.

7 Angel Lopez-Macia.Synthesis and Structure Determination of Kahalalide F［J］．American Chemical Society，2001，123:11398 －11401.

8 Beatriz Pardo，Luis Paz-Ares，Josep Tabernero，etal.Phase I Clinical and Pharmacokinetic Study of Kahalalide F Administered Weekly as a 1-Hour Infusion to Patients with Advanced Solid Tumors［J］．Cancer Therapy:Clinal，2008，14(4):1116 －1123.

9 Salvador Martln-Algarraa，Enrique Espinosab，Jordi Rubio，etal.Phase II study of weekly Kahalalide F in patients with advanced malignant melanoma［J］．European Journal of Cancer，2009，45:732 －735.